IO

1，select,poll,epoll

select由数组管理，每当注册一个事件，占用一个数组位置，32位机器上大小为1024, 64位上大小2048，每次来请求都会

遍历数组，看是否有可处理的事件，没有就睡眠。消息传送采用内存拷贝方式

poll和select很像，但是用的链表，所以没有长度限制。

epoll基于事件回调机制，根据fd等信息可以直接定位到处理程序，类似回调时直接通知进程。没有最大连接数限制，上限是最大打开文件数，只扫描活跃的连接，使用共享内存

区别（epoll相对select优点）主要有三：

1.select的句柄数目受限，在linux/posix_types.h头文件有这样的声明：#define __FD_SETSIZE 1024 表示select最多同时监听1024个fd。而epoll没有，它的限制是最大的打开文件句柄数目。

2.epoll的最大好处是不会随着FD的数目增长而降低效率，在selec中采用轮询处理，其中的数据结构类似一个数组的数据结构，而epoll是维护一个队列，直接看队列是不是空就可以了。epoll只会对"活跃"的socket进行操作---这是因为在内核实现中epoll是根据每个fd上面的callback函数实现的。那么，只有"活跃"的socket才会主动的去调用 callback函数（把这个句柄加入队列），其他idle状态句柄则不会，在这点上，epoll实现了一个"伪"AIO。但是如果绝大部分的I/O都是“活跃的”，每个I/O端口使用率很高的话，epoll效率不一定比select高（可能是要维护队列复杂）。

3.使用mmap加速内核与用户空间的消息传递。无论是select,poll还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间，如何避免不必要的内存拷贝就很重要，在这点上，epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的。

select,epoll都属于IO多路复用

java的nio在linux底层是通过epoll实现的，如果linux2.6及以上版本，则是epoll。nio用Buffer和Channel通过缓冲机制

提高了处理能力

2，IO模型

（1）同步阻塞IO（Blocking IO）：即传统的IO模型。用户发起请求后需要等待内核返回结果后才继续往下走。如图

（2）同步非阻塞IO（Non-blocking IO）：默认创建的socket都是阻塞的，非阻塞IO要求socket被设置为NONBLOCK。注意这里所说的NIO并非Java的NIO（New IO）库。用户发起请求后可以立即返回，然后轮询查看结果。如图

（3）IO多路复用（IO Multiplexing）：即经典的Reactor设计模式，有时也称为异步阻塞IO，Java中的Selector和Linux中的epoll都是这种模型。阻塞是因为线程会等待select或epoll找到合适的事件处理返回。如图

用户线程(IO线程)一直select阻塞，直到有数据到来，然后交给相应的注册事件去处理，而用户线程可以继续监听其他数据，也就是一个用户线程可以同时处理多个IO请求

（4）异步IO（Asynchronous IO）：即经典的Proactor设计模式，也称为异步非阻塞IO。

同步和异步的概念描述的是用户线程与内核的交互方式：同步是指用户线程发起IO请求后需要等待或者轮询内核IO操作完成后才能继续执行；而异步是指用户线程发起IO请求后仍继续执行，当内核IO操作完成后会通知用户线程，或者调用用户线程注册的回调函数。

阻塞和非阻塞的概念描述的是用户线程调用内核IO操作的方式：阻塞是指IO操作需要彻底完成后才返回到用户空间；而非阻塞是指IO操作被调用后立即返回给用户一个状态值，无需等到IO操作彻底完成。

转载自梅小西的笔记：http://note.youdao.com/share/?id=227d28fcf8302e69623be8d21d14cf97&type=note#/